高层建筑深基坑工程变形监测探析
深基坑围护结构位移变形及内外力监测技术
深基坑围护结构位移变形及内外力监测技术一、深基坑围护结构及其位移变形1.地铁深基坑特点地铁施工中,通常在地铁车站处采用明挖法进行,必然产生比较深的深基坑,对于有多条地铁线路相交的换乘枢纽站来说,其深度更大,。
相对于一般基础工程而言,地铁深基坑工程具有许多特点,概括起来主要有以下几个方面：（1）深度大。
通常在十米以上,对于有线路交叉的换乘车站其深度会更大开挖面积大,长度与宽度有的达数百米给支撑系统的设计、施工和安全保障带来较大的困难。
（2）地铁往往修建在大型城市,而我国绝大部分大型城市位于沿海或滨江地带,这些区域的工程水文地质条件很差,且施工期受地表交通影响非常严重,在软弱的地层、高水位及其它复杂场地条件下开挖深基坑,极有可能会产生土体滑移、深基坑失稳、桩体变位、坑底隆起、支挡结构严重漏水、流土以至破损等病害,对深基坑工程自身及周边建筑物、地卜构筑物、市政设施和地下管线的安全造成很大威胁。
（3）施工周期长,且场地受限制多。
地铁深基坑沿线往往有大量已建或正在建的高层建筑、市政管线等,进行深基坑施工时除保障其本身的工程安全外,还需严格控制变形值,保障周边建构筑物的安全。
（4）因地而异。
不同城市、不同地点的工程及水文地质条件存在较大差别,而且施工环境及气象也各不相同,这些都直接影响深基坑施工方案的选择及安全。
（5）技术要求高,涉及面广。
地铁深基坑工程牵涉到土力学、岩石力学、混凝土结构、钢结构等的设计及施工监测技术,必须选择合理的设计及施工参数、方法来组织施工及安全防护。
（6）施工与设计相互关联。
地铁深基坑工程对技术要求高,施工与设计必须相互协调,在设计时就要对施工工艺、支护方法、支护结构变形及受力情况进行充分考虑,以施工影响设计。
（7）对深基坑的支护技术要求高、方法多,深基坑支护的方法主要有、地下连续墙、预制桩、深层搅拌桩、钢木支撑、拉锚、抗滑桩、注浆、喷锚网支护法、人工挖孔桩、各种桩墙、板、管、撑同锚杆联合支护法和土钉墙法等,如何根据工程实际情况选择施工方法非常关键。
建筑工程基坑变形监测与数据分析
建筑工程基坑变形监测与数据分析摘要：随着建筑行业的不断发展，对于地下空间的利用也越来越广泛，想要保障对地下空间的全面利用，就需要开展基坑工程的工作。
通常情况下，基坑的深度都比较深，并且其附近的环境也比较复杂，想要保障基坑工程的施工就需要对基坑的环境以及基坑的变形等情况进行监测，从而保证工程的顺利实施。
本文接下来就从建筑工程基坑的变形检测以及数据分析的实际意义、进行基坑工程变形监测以及数据分析的要点这两个方面进行分析，希望能给相关从业者一些帮助和启发。
关键词：地下空间；基坑工程；基坑的环境；基坑的变形；数据分析；实际意义引言伴随着城市的建设和发展，基坑工程慢慢被人们所熟知，基坑工程的实际设计以及施工水平也在不断提升，因为基坑工程的实际施工环境以及地下土体的复杂多样，对施工时的基坑环境以及其变形进行检测成为了基坑工程中必不可少的一个重要环节，是基坑工程中不可缺少的重要工作，要能对基坑在进行开挖时的实际变形情况进行掌握，这样可以帮助相关的工作人员对于施工方案进行一定的优化，可以大大减少施工的工期，减少施工的成本。
经过对检测数据的研究可以充分了解实际的围护情况，可以知道围护结构的变形情况和内力变化，可以充分意识到施工不同阶段的基坑土体的沉降以及运动的状况，可以在很大程度上保障基坑工程的安全性和施工质量。
1.建筑工程基坑的变形检测以及数据分析的实际意义在进行基坑工程的实际施工过程之中，很可能会因为土质以及荷载量、施工环境等从而对工程造成影响，若不对这些影响的因素进行实际的控制，那么就极有可能影响到基坑工程的安全稳定性，会有很大的安全隐患，对进行施工的工作人员造成安全影响。
所以，利用各种监测的手段对基坑工程进行检测，对数据进行采集检测，对基坑中的变形状况进行监测和管控，提高监测的整体性以及系统性，若是出现了监测数据的异常，那就要对异常状况产生的原因进行分析，并且对异常情况进行及时的控制，加强整个基坑工程的质量。
浅谈基坑深层水平位移监测技术
浅谈基坑深层水平位移监测技术深层水平位移监测是指通过使用测斜仪，全面监测基坑挖掘、公路地基、坝体等工程土体内部位移变化情况，这对实时掌握工程质量、保证安全施工可发挥重要作用。
基于此，本文以某工程实例为背景，简述基坑监测中深层水平位移的监测原理以及误差分析。
标签：基坑监测;深层水平位移;测斜仪;原理;误差分析随着我国城市化进程的不断发展，深基坑工程在地铁、立体交通、人防工程、超高层建筑以及地下大型构筑物建设中越来越常见。
深层水平位移监测成为众多深大基坑施工监测工作中至关重要的监测项目。
本文主要论证测斜仪在深层水平位移监测中的应用，通过对观测原理的介绍，分析基坑深层水平位移监测时产生误差的原因及测斜管变形成因。
0概述基坑监测主要由桩（坡）顶水平位移、锚杆（索）拉力地下水位、深层水平位移及支撑轴力等几部分检测工作组成，其中深层水平位移监测工作以反映基坑变化为主要监测目的。
深层水平位移监测是一项技术性较强的测试项目，在挖掘基坑过程中，开展围护结构及其周边环境变化的监测工作，获取监测结果可在施工期间作为评价支护结构工程安全性和施工对周边环境产生影响的重要依据，同时还可及时准确地预测危害环境安全的隐患，以便针对性开展预防工作，避免事故发生。
深层水平位移监测主要使用测斜仪来监测。
测斜仪可分为四个部分：探头、导管、电缆、读数仪。
1测斜仪测斜原理测斜仪是一种伺服加速器式测斜器，主要通过对仪器与铅垂线之间倾角θ的变化值进行精准测量，并以此计算出基坑支护监测点垂直水平位移。
测斜仪以准确测定解构桩（墙）体倾斜值为主要观测方式。
测斜仪是由可以连续多点测量的滑动式仪器作为其主要构成部分，滑动式仪器由测斜管、探头和数据采集系统组成。
选用伺服加速度计作为探头的敏感元件，作为一种力平衡式伺服系统，在重力影响下，其可以将传感器探头和地球重心方向产生的倾斜角θ为基础，向铅垂做出一个角度的摆动，并通过高灵敏度换能器转换为一个信号，待完成信号分析后，监测点水平位移值ΔXi会直接计算出来，并显示于液晶屏。
基坑变形监测浅析
施 ， 坑监测数据 的获取、基境监测 的预警及监测报告 的提 交都应严格按照相关规 范、 基 期程执行 。基
坑工程发生重大事故前都会有相应的预兆。准确有效的监测及报警完全能将基坑事故消灭在萌芽状
口。现场 测量 前 务必 按孔位 布 置 图编 制 完整 的钻
底部及周围土体、周围的建 （ ）筑物、周边的 构 地下管线及地下设旌等。但监测的重点主要是基
坑 开挖 空期 间基坑 围护 结 构 的稳 定性 ，基 坑周 边
孔 列表 ， 以与测 量结 果对应 。 基坑 在 开挖前 其基 坑所 在位 置 必须 降水 ，而
方便施工单位安排施工方案和进度。 （） ２ 掌握基坑变形程度 根据监测得到 的数 据 ，可 以及 时了解基坑及周边建筑物和设施在施
工 过程 中所 受 的影 响及 影 响程度 ，发 生 的变形 及
变 形程 度 ，为施 工 单位 提供变 形 系统 资料 ，方 便 施 工单 位 安排 施工 方案 和进 度 。
第３卷 ３
第 ２期
化
工
矿
产
地
质
Ｖ＿ －３ ＮＯ ２ ０ ３ ｌ ． Ｊ ｒ．０ １ ｕａ １ ２
２１ ０ １年 Ｏ ６月
ＧＥＯＬｏＧＹ ＯＦ ＣＨＥＭ Ｉ ＣＡＬ Ｍ Ｉ ＲＡＬＳ ＮＥ
岩 土工程
基坑 变形 监测浅析
刘作 昌
中化地质矿 山总局泰安地质勘 查院，山东泰安，２ １０ ７０ ０
坍塌及邻近建筑物 、地下管线等设施的破坏，因
此只 有通 过 监测 ，才 能知 道基 坑 的开挖 已经造 成 了什 么程 度 的影 响 ，及 时发现 工程 事 故 的前奏 ， 避 免 发 生工 程事 故 。基坑 变形 监测 已成为 工程 建 设必 不 可少 的重 要环 节 ，为此 本文 根据 笔 者不 多 的工 作经 验 ， 就基 坑工 程监 测做 一 些肤 浅 的探析 。
深基坑监测数据分析及变形预测分析
深基坑监测数据分析及变形预测分析摘要：现如今，随着城市化进程的速度不断加快，城市土地资源紧张问题也越来越严重，在这种情况下，建筑工程深基坑的开发也在城市发展中得到了大量的应用。
在深基坑在施工过程中，通过对基坑进行监测，根据前期监测数据，对基坑下一期的变形情况进行预测，不仅了解基坑工程施工对的周围环境的影响和施工的安全性，同时也可以确保施工工程可以顺利完成。
为此，本文主要以某深基坑工程实际为例，并将深基坑的监测数据作为基础，通过对监测数据进行分析，完成变形的预测，从而为工程施工提供指导帮助，具体内容如下。
关键词：深基坑；监测数据；变形预测；施工；前言：目前由于我国经济水平的不断提升，也进一步促进了城市化进程的发展，在城市内越来越多的地下建筑、高层建筑以及隧道等建设工程数量和规模都在不断扩大，但是因为城市内的土地资源有限，也增加了城市建设土地的价格，因此，为了能够更加节省城市内的土地资源，提高整个城市的土地空间利用效率，在建筑工程中利用地下空间完成基坑工程已经成为了城市内开发地下空间以及高层建筑的重要施工部分。
一、工程概况本文以某是深基坑工程的实测数据作为研究数据，该建设工程的规模约为：110000m2，地面空间为20层，地下空间为5层，整体建筑高度为81米，建筑形式为混合框架与钢筋混凝土核心筒结构。
深基坑的开挖深度为：25.06。
本次工程周围比邻汽车大厦、京信大厦以及高层公寓等高层建筑。
所采取的坑支护方式为土钉墙支护结构和护坡桩支护结构。
主要监测数据为基坑的沉降观测以及水平位移观测，共设置21个监测点，并在周围建筑物地表设置70个监测点。
二、深基坑监测数据处理与变形预测分析（一）建立样本模型本次研究中选择深基坑工程中某1沉降监测，点钟的沉降监测数据作为研究样本，根据工程的实际情况取数据的相对值，并采用预处理的方法对原始数据进行处理。
在对原始数据进行预处理时，先采用BP神经网络模型处理数据，并根据工程施工情况合理选择训练样本与测试样本，将经过预处理后的数据序列作为重点研究对象，最后进行变形预测分析[1]。
膨胀土深基坑变形监测及预测研究——以成都绿地中心·蜀峰468超高层项目为..
基坑变形监测方法及误差分析
的科 学 性 ， 今后 降 低 工 程成 本 、 高基 坑 安 全 性 为 提 提供 设计 依 据 。另 一方 面 ， 场监 测 可及 时 预报 和 现
发现 险情 的发 生 及 险情 的发 展程 度 ， 为及 时采 取安
一 一 ～ ， 及 误 差 分 析 舱 ～
全 补救 措 施提 供有 力 技术 依据 。所 以说 ， 坑 工程 基
监测 的具 体对 象 、 法见 表 １ 方 。
建筑盔 金 ２８ 第 期 ０ 年 ９ ０
支护 安全
期 、 序 管理和 记 录制度 等 ； 信 息反 馈体 系 。 工 ③ 各种
监 测 项 目的选 择 应 根 据基 坑工 程 的安 全 等 级 而定 ， 以分 为必 需进 行 的项 目和有 条件 时 宜进 行 可
维普资讯
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建筑盔 ２８ 第 期 金 ０ 年 ９ ０
支护安全
一 ～ 一 基 坑 一
果 更真 实可靠 。
【 要 】随 着基 坑 施 工朝 着 开挖 深 、 工难 度 大 、 险 高 的 方 向发展 ， 坑 的 变 形监 测 工作 显 摘 施 风 基
地 下 水 地 下 水位 、水压 、 抽
设置地下水观测孔。
。
埋 设 孔 隙 水 压 力 计 或 钻 孔
一
一
动 态
（ ） 排 水量
、
含 砂量
测压仪 。 对 抽 水流 量
、ห้องสมุดไป่ตู้
含 砂 量 定 期 观
测 、 录。 记
温、 隔热 效 果好 ， 间舒 适度 明显增 强 ， 房 节能 环保 作 用显 著 。
监测 已成 了工 程 建设 必不 可少 的重要 环节 ， 同时也 是指 导正 确施 工 ，避 免安 全事 故发 生 的必要 措施 ， 是一 种信息 技术 。
深基坑支护结构变形分析
深基坑支护结构变形分析一、前言传统的基坑支护结构体系的设计方法是按照墙体受力强度及整体稳定性进行设计的，设计过程是以开挖的最终状态为对象。
然而基坑开挖过程往往会引起支护结构的内力和变形以及土体的变形，发生种种意外变化，乃至影响工程安全和环境安全，绝非传统的方法能事先控制或事后处置的。
因此，以变形大小作为控制手段的设计方法正受到人们的普遍重视，因为支护结构的变形量是基坑开挖过程中支护结构与土相互作用的直观反映，又是各种突发事件发生的先兆，如果能事先预测支护结构的变形量，对保证基坑安全施工具有重要的意义。
本文利用深基坑支护开挖过程中所获工况的监测信息，采用优化反分析来反演土体及支护结构力学参数，然后通过杆系有限元计算来预测下一工况的桩墙变形量、内力及支撑力。
又采集下一施工阶段的相应信息，进行参数反演，计算预测下一工况的桩墙变形量等，如此反复循环。
这样通过分析预测指导施工，通过施工信息反馈修改设计，使设计及施工逼近实际。
二、反分析原理大量工程实践表明，利用杆系有限元方法模拟和计算支护结构的内力及变形时，土体的“m”值、支护结构的刚度、支撑刚度及土压力分布模型的选取对支护结构的内力和变形计算结果影响很大。
而目前工程上的取值往往是凭经验或实验所得，具有较大的随意性。
如果利用已完成的工况量测信息反分析土体的m值及支护结构的刚度、支撑刚度，通过确定的土体参数来预测下一工况的墙体变形量、内力及支撑力，实现动态优化设计，同时，用以指导工程实践。
反分析原理是以每一工况位移量测信息为基础，选择土体力学模型及相应的边界条件，然后建立目标函数，利用优化方法来搜索与实测值逼近的土体参数及支护结构力学参数。
1、目标函数的建立以基坑开挖的每一工况量测信息为基础的反分析方法目标函数一般为：（1）式中为支护结构上测点的水平位移的计算值为支护结构上测点的水平位移的实测值；表示土体的值、支撑刚度系数、桩墙刚度等；为测点总数。
2、墙体任意处位移计算支护结构的位移计算采用弹性地基梁有限元法，计算的最终结果是单元节点处的内力及变形，而实测点的位置可能不在节点处，为了反映施工过程的动态响应，以及目标函数值的求解，需要给出量测点任意位置设置和任意施工阶段的量测信息增量，则任一单元上测点的水平位移可用线性插值法求得，计算公式为：（2）式中，分别为测点所在单元两端点的坐标；，分别为点所在单元两端点的水平位移计算值；为测点的水平位移；为测点的坐标（坐标原点为桩墙顶点）。
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高层建筑深基坑工程变形监测探析
发表时间：
2017-11-20T14:35:13.070Z 来源：《防护工程》2017年第18期 作者： 李朝阳
[导读] 随着城市建设的快速发展,对地下空间的利用需求急剧增长,建筑物的深基坑开挖的深度和规模也越来越大。
广州市天河区房地产测绘所
广东广州 510000
摘 要:深基坑监测工作是工程建设中质量控制的一个重要组成部分，同时也是加快深基坑工程建设速度和提高质量， 减少工程事故必
不可少的环节。对施工过程进行全方位的监测和变形预测分析
,及时、准确地反馈基坑变形动态,对工程安全起着至关重要的作用。本文结合
工程实例，对深基坑施工方案的选择与监测进行了深入研究，以期为今后深基坑工程施工提供可靠的理论依据。
关键词:深基坑；施工；变形；监测
前言
随着城市建设的快速发展,对地下空间的利用需求急剧增长,建筑物的深基坑开挖的深度和规模也越来越大，要保证基坑开挖的安全及降
低工程的造价
,就必须重视深基坑施工工作。尚处于发展阶段的深基坑工程在施工过程中需要注意和探索的问题还很多,而最容易出现的问题
便是施工过程中对周边建筑物和市政道路造成不良影响
,如何有效地控制深基坑变形，使深基坑工程既安全又经济，是人们一直探索的课
题。
1 工程概况
某项目整体设4层地下室，地下室基础埋深约为15m。根据地勘报告，将该场地按时代和成因划分为五个工程地质层，即:①第四系全
新统填土层
(Q4ml)，②第四系上更新统冲洪积粘性土层(粘土、粉质粘土、粉土)(Q3al+pl)，③第四系上更新统冲洪积细砂层(Q3al+pl)，④
第四系上更新统冲洪积砂卵石层
(Q3al+pl)，⑤白垩系夹关组泥岩层(K1j)。
2 施工方案的选择
为节约施工成本，在保护邻近构筑物和地下设施的同时，如何安全有效的进行地下水控制需选择合适的支护方式。根据成都地区近年
来基坑支护工程取得的经验，所选定的基坑支护方案为
:基坑周边采用“单排钻孔灌注桩+三排预应力锚索”结构的支护型式。施工降水将改变
项目周边的水文地质条件，主要表现在两个方面
:其一，造成地下水位下降；其二，形成潜蚀现象，但其影响是在一定范围内发生的。地下
水位下降的影响随距离的远近呈对数关系下降。潜蚀现象仅仅发生在降水井附近很小的范围内。据成都市多年来对降水工作的调研，场地
地层结构为卵石层二元结构，该项目场地地下水主要赋存于卵石层中，地下水位的下降对周边建筑物沉降变形的影响较弱。因此，我们最
终决定采用管井降水的方式降低地下水，其特点是支护空间充足，支护结构与降水同时施工，从而大大缩短了工期。对周围邻近建筑物、
道路和地下管线不致造成危害，能有效保证基坑开挖的安全。
3 基坑监测
3.1 基坑监测的目的与布设
为确保基坑施工安全顺利进行，保护周边建筑物和市政道路，项目部对该项目施工进行了24h的系统监测，以及时掌握围护结构、周围
土体的受力与变形情况，使基坑处于安全稳定的监控之中。
(1)基坑顶部的沉降监测和位移监测共设置地表观测点各30个，位移观测点设在基坑支护桩冠梁顶部。本期施工仅涉及12个观测点。
(2)设置临近建筑物沉降观测22点。
3.2 周边建筑物监测频率
根据施工进度，在基坑开挖前将建筑物和地坪的沉降监测点布设完毕并进行初始数据的观测，同时进行裂缝调查和记录。进行了位移
监测点的布设并进行了位移初始数据的观测。监测频率及报警值见表
1。
表1 监测频率及报警值表
遇到较大降雨时以及观测值达到预警值时应加密观测。当基坑回填完毕至±0.00时，整个基坑监测工程结束。
3.3 基坑监测结构的数据分析
定期进行观测成果汇总并绘制沉降(s)～时间(t)、水平位移(L)～时间(t)关系曲线图，每三天对绘制图形及观测结果集中进行讨论，分析
变形是否过大及是否趋于稳定并确定是否需要采取补救措施。
3.3.1基坑支护结构顶部沉降结果分析
数据采集时间为2015年3月15日～9月5日。由图1可知:支护结构顶部沉降值除开挖初期速率较快外，总体沉降量并不大，主要是在开
挖初期，随着降水工作的进行，土壤排水固结，基坑周边地表水水压力会发生转移、消散，不但打破了原有的力学平衡，使土体中的有效
应力增加，在建筑物自重不变的情况下产生了沉降变形；另一方面，由于基坑降水后形成的漏斗使水力梯度增加，所产生的渗透力将作为
体积力作用在土体上而引起变形。几条曲线形状相似，斜率相近，斜率变化点基本在
30d处，沉降速率明显减小，即基坑开挖完成后沉降量
虽然继续加大，但变形趋于平缓，此后以稳定的速率发展。开挖完成后，变形并没有即时收敛，这是因为从基坑开挖到开挖完成乃至建筑
物建成后土压力一直随时间而变化。开挖完成后，由于底板没有及时浇筑，暴露的时间将近
2个月，在这段时间内，土体的流变性表现比较
明显。由于土体流变是一个缓慢的过程，因此其内力的增加也是一个缓慢、持续的过程。内力的增加将导致变形的增加，故基坑开挖完成
后应尽早浇筑底板，进行地下室的施工。
图1 顶部沉降(s)—时间(t)关系曲线图
3.3.2基坑支护结构顶部水平位移结果分析
支护结构的水平位移过大将导致围护结构本身出现破坏、失稳乃至对周围建筑物、市政设施以及地下管线造成破坏。因此，对水平位
移的监测成为基坑工程的一个重要环节，我们在
12个顶部水平监测点中选取了6个，取基坑西南角的顶部水平位移结果绘制出时间位移曲线
(
图3)，数据采集时间与(1)相同。由图2可知:土体水平位移沿基坑周边的分布并不均匀。随着基坑的开挖，基坑周围的土体产生较大的水平
位移，
30d后水平位移曲线变得比较平缓，说明开挖过程中土体受扰动大。开挖完成后，支护结构两侧的受力趋于稳定，故位移缓慢稳定地
增长。但是，随着时间的延长，变形速率呈上升态势，说明土体流变效应逐渐表现明显。许多资料表明
:支护结构的大变形均发生在底板混
凝土浇筑前，地下室混凝土底板浇筑完成后变形一般趋于稳定，不再增长。根据流变学原理，开挖是土体卸载的过程，而土体蠕变呈现出
的典型曲线首先是瞬时弹性变形和瞬时塑性变形，开挖过程中的变形主要是这两者的体现，然后曲线表征土体处于粘性流动状态，反映为
基坑变形的滞后效应。如果应力足够大而使土体处于稳定蠕变阶段，那么，变形将缓慢发展，而变形发展到一定阶段往往会导致蠕变破
坏。因此，应减少无支撑暴露的时间，加快底板混凝土的浇筑，防止因土体流变而产生过大的位移。
图2 顶部水平位移(s)—时间(t)关系曲线图
4 结论及建议
(1)基坑一旦开挖，支护结构的应力和变形都会不断变化。因此，实时监测并掌握施工动态、分析变形、指导后续施工，使其向有利的
方向发展非常重要
(2)土体开挖对基坑支护结构变形具有较大的影响，开挖过程中变形较大，开挖过程中及时设置预应力锚杆能有效地控制变形。
5 结束语
总之，基坑变形监测在基坑施工过程中起着至关重要的作用。在深基坑开挖过程中,都会产生大量的深基坑工程和环境土工问题，这就
需要结合深基坑本身以及周围的建筑物进行实地的监测与分析研究
,采用最恰当的监测方法,在保证周围建筑物和市政道路不受影响的情况
下
,做好对深基坑工程施工工作。只有这样，才能在指导深基坑工程安全施工和预防工程事故的发生，保证建筑工程整体的质量。
参考文献：
[1]覃睿,唐光暹,周永泉.基坑监测技术的现状及应用[J].?工程质量. 2008(15)
[2]李雷生.基坑变形监测[J]. 技术与市场. 2013(06)